物理习题答案.doc

一、填空题（每空1.5分，共24分）1、一质点在XOY平面内运动，运动方程为，则时的位矢（），速度（），加速度（）。2、一根质量为、长为的均匀细棒，可绕固定点在竖直平面内转动，则棒的转动惯量为（）今使棒从水平位置开始自由下摆，则细棒摆到与水平位置成角时细棒的角速度为（），其中心点的速度大小为（），其端点的速度大小为（）。3、狭义相对论两条基本原理是（相对性原理）；（光速不变原理）。4、一质点沿x轴作简谐振动，其运动方程为：，则周期为（ 1/2），速度的最大值为（6.28），初瞬时的位移为（0.5）。5、两相干波在相遇区各点的振动是（简谐）振动，振动频率是由（相干波的频率）决定。在空间同一点其振幅随时间的关系是（不变）。6、气体处于平衡状态时，分子的任何一个自由度的平均平动动能都相等，均为（）。二、选择题（每题3分，共15分）1、以下四种运动，加速度矢量始终保持不变的是（1）斜抛运动 匀速圆周运动变速直线运动 一般曲线运动2、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬间，媒质中上体积元正处于平衡位置，则它的能量是（3）动能为零，势能最大 动能为零，势能为零动能最大，势能最大 动能最大，势能为零 3、量度刚体转动惯性的物理量是（2）。刚体的质量 刚体的转动惯量刚体各部分质量距转轴的距离 刚体的体积4、一质量为10kg的物体沿x轴无摩擦地滑动，t0时物体静止于原点，若物体在力 F2t+5 N 的作用下运动了2s，它的速度增为（1）。1.4m/s 2.7m/s 3.6m/s 5.1m/s5、下列说法哪种不是狭义相对论的观点（4）在某一惯性系中观察是同时发生的两个事件，在其他相对运动的惯性系中观察不是同时的。在相对运动的惯性系中观察同一事件的发生过程，其时间间隔是不同的。在所有惯性系中测量到的真空中光速都是一样的。质量和能量不可以相互转化。三、计算题（34分）1、一辆装矿砂的车厢以v=5m/s的速率从漏斗下通过，每秒落入车厢的矿砂为100kg/s，车厢保持速率不变，求须施与车厢多大的牵引力。（10分）解：由动量定理：2、一平面波在介质中以速度沿直线传播，已知在传播路径上某点的振动方程为，若以点为坐标原点，写出波动方程，并求出点的振动方程；若以点为坐标原点，写出波动方程，并求出、之间的位相差。（12分）解：波动方程：点的振动方程以点的振动方程为：波动方程：、之间的位相差：3、一细绳跨过一定滑轮，绳的一边悬有一质量为的物体，另一边穿在质量为的圆柱体的竖直细孔中，圆柱可沿绳子滑动。绳子从圆柱细孔中加速上升，柱体相对于绳子以匀加速度下滑，求、相对于地面的加速度、绳的张力及柱体与绳子间的摩擦力。（绳轻且不可伸长，滑轮的质量及轮与轴间的摩擦不计）。（12分）解：解得四、证明题（20分）1、平板中央开一小孔，质量为的小球用细线系住，细线穿过小孔后挂一质量为的重物，小球作匀速圆周运动，当半径为时重物达到平衡，现在的下方再挂一质量为的物体，试证明这时小球作匀速圆周运动的角速度和半径分别为：，（12分） 证明：运动定律：小球的角动量守恒联立解得2、一质量为的物体悬挂于轻弹簧下端，不计空气阻力，试证其在平衡位置附近的振动是简谐振动。（8分）证明：物体的运动方程为： 所以有：五、简述题（7分）1、一个两手各握一个很重哑铃的人站在转盘的中心上，并随转盘一起以一定角速度旋转，这时没有外力矩作用。当他双臂平举，或者将手放下时，转速会有什么变化？并说明原因